JP2005019139A

JP2005019139A - スイッチの接点構造

Info

Publication number: JP2005019139A
Application number: JP2003181151A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Fujikawa; 幸則藤川
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能なスイッチの接点構造を提供する。
【解決手段】常閉固定接点部２１と常開固定接点部３１との間に配置された絶縁体９の可動接点４２が接触する面を、常閉固定接点部２１及び常開固定接点部３１の可動接点４２が接触する面よりも突出させた。可動接点４２が、常閉固定接点部２１又は常開固定接点部３１に離接する際に、常閉固定接点部２１及び常開固定接点部３１との接触面に沿った方向のみならず常閉固定接点部２１及び常開固定接点部３１との接触面に交差する方向にも移動する。可動接触子４の移動速度に対する可動接点４２の移動速度が増大して接点開閉時のアーク放電の持続時間が短縮されることにより、可動接点４２と常閉固定接点部２１と常開固定接点部３との消耗が防止されるから、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スイッチの接点構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、固定接点と、固定接点に接触する開位置と固定接点から離れる閉位置との間で移動可能な可動接点とを備えるスイッチが提供されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
この種のスイッチとして、例えば図４に示す押釦スイッチがある。以下、上下左右は図４（ａ）を基準とし、図４（ａ）における紙面手前側を前方と呼ぶ。
【０００４】
このスイッチは、合成樹脂成形品から略直方体形の箱状に形成された器体１を備える。このスイッチの接点構成は切換接点であって、器体１の内部には、それぞれ固定接点として、金属板からなる常閉端子板２の常閉固定接点部２１と、金属板からなる常開端子板３の常開固定接点部３１とが上下に並べて配置される。また、器体１には、常閉端子板２の常閉固定接点部２１に接触する位置と常開端子板３の常開固定接点部２１に接触する位置との間で器体１に対して相対的に上下に移動可能な可動接触子４が収納される。可動接触子４は、一部が器体１の上側に突出し上下に移動可能な押釦５に結合して押釦ブロックＰＢを形成する。器体１において押釦ブロックＰＢの下側には、器体１の下方に突出する共通端子６２と器体１の内部に露出するばね支持部６１とを連続一体に備えた金属板からなる共通端子板６が保持される。可動接触子４と共通端子板６との間には、押釦ブロックＰＢに復帰力を与えるコイルばねからなる復帰ばね７が設けられる。復帰ばね７は導電性を有する材料からなり、可動接触子４と共通端子板６とは復帰ばね７を介して電気的に接続される。
【０００５】
詳しく説明すると、器体１は、器体１の下面を構成する長方形板状の基部１１ａを備えたボディ１１と、下面が開放された箱状であってボディ１１の上側に結合するカバー１２とからなる。
【０００６】
押釦５は、上下に長い柱状の本体部５１と、本体部５１から上方に突設され外径が本体部よりも小さく形成されたくびれ部５２と、外径がくびれ部５２よりも大きな半球状であって端面の中央部がくびれ部５２の上端に連結された操作部５３とを連続一体に備える。
【０００７】
可動接触子４は、復帰ばね７と押釦５とに挟まれた図示しない本体部と、本体部の前後端からそれぞれ右方へ延設され前後にばね性を有する一対のばね片４１とを備える。各一方のばね片４１はそれぞれ右端に近付くほど他方のばね片４１に近付くように傾斜しており、各ばね片４１の各先部において他方のばね片４１に対向する面にはそれぞれ可動接点４２が突設されている。
【０００８】
カバー１２の上面の左端部には押釦穴１２ａが上下に貫設され、押釦５の本体部５１は押釦穴１２ａを貫通している。カバー１２の上面には押釦穴１２ａを囲む保持溝１２ｂが設けられている。
【０００９】
カバー１２の保持溝１２ｂには、合成ゴムからなり器体１の押釦穴１２ａの内周面と押釦５との間の隙間を覆う筒状の押釦キャップ８の一端が保持されている。また、押釦キャップ８の内周面においてカバー１２から離れた側の端部には開口を小さくする環状片８１が全周に亙って突設されている。押釦キャップ８は、環状片８１が押釦５のくびれ部５２を囲むとともに操作部５３と本体部５１との間に挟まれることによって、押釦５の本体部５１を囲む形で押釦５に装着されている。さらに、押釦キャップ８の軸方向における中間部には環状片８１に近い側の内径及び外径を環状片８１から離れた側の内径及び外径よりも小さくする段８２が全周に亙って設けられている。
【００１０】
以下、共通端子板６、常閉端子板２、常開端子板３のそれぞれについて説明する。共通端子板６と常閉端子板２と常開端子板３とはそれぞれ金属板からなり、ボディ１１の基部１１ａを上下に貫通する形でボディ１１に保持されている。ここで、常閉端子板２と、常開端子板３とは、図４（ｂ）に示すように、器体１の前後方向の中間を通り可動接触子４の可動接点４２に挟まれる同一平面上に並んでいる。
【００１１】
常開端子板３は、ボディ１１の基部１１ａの長手方向の中間部からボディ１１の下方に突出した常開端子３２と、常開端子３２の上側で常開端子３２よりも幅広に形成されボディ１１に保持された保持部３３と、保持部３３の上側でボディ１１の上方に突出する常開固定接点部３１とを連続一体に備える。常閉端子板２は、常開端子３２の右側でボディ１１の下方に突出した常閉端子２２と、常閉端子２２の上側で常閉端子３２よりも幅広に形成されボディ１１に保持された保持部２３と、保持部２３の上側で左方に延長された後に上方に延長された中間部２４と、中間部２４の上端部から左方へ延設され常開固定接点部３１の上側に位置する常閉固定接点部２１とを連続一体に備える。
【００１２】
また、ボディ１１の基部１１ａの上面の右端部には、常閉端子板２の中間部２４と常開端子板３の常開固定接点部３１の右端部とがそれぞれ厚み方向の両側において固着された第１の支持台１１ｂが設けられている。さらに、ボディ１１の基部１１ａの上面の左端部には、常閉端子板２の常閉固定接点部２１の左端部と常開端子板３の常開固定接点部３１の左端部とがそれぞれ固着された第２の支持台１１ｃが設けられている。第１の支持台１１ｂと第２の支持台１１ｃとによって常閉端子板２と常開端子板３とのがたつきが防止されている。
【００１３】
さらに、常開固定接点部２１と常閉固定接点部３１との間には絶縁体９が設けられ、絶縁体９によって常開端子板２と常閉端子板３との間の絶縁が確保されている。絶縁体９の前後の面は、常開固定接点部２１及び常閉固定接点部３１の前後の面に略面一としてある。
【００１４】
次に、共通端子板６の形状を説明する。共通端子板６において、共通端子６２の上側には、左右方向の長さ寸法が復帰ばね７の直径よりも大きく形成され上端部がボディ１１の上面から突出するばね支持部６１が設けられる。また、ばね支持部６１の左右方向の中間部には、左右方向の長さ寸法が復帰ばね７の内径よりもやや小さく形成されたばね受け部６３が上方へ延設される。
【００１５】
復帰ばね７は、一端が可動接触子４の本体部に下方から弾接し、他端が共通端子板６のばね支持部６１に弾接するとともに、内周面にばね受け部６３が当接することによってがたつきが防止される。
【００１６】
さらに、ボディ１１とカバー１２，常閉端子板２，常開端子板３，共通端子板６との各接合部は、シール材ＳＥで封止されている。
【００１７】
上述したスイッチの動作を説明する。押釦５が操作されていない状態では、図５（ａ）に示すように可動接触子４の各可動接点４２が常閉端子板２の常閉固定接点部２１の互いに反対面にそれぞれ弾接することにより可動接触子４と復帰ばね７とを介して共通端子６２と常閉端子２２とが電気的に接続される。
【００１８】
押釦５の操作部５３が矢印Ａ１で示すように押操作されると、図５（ｂ）に示すように押釦ブロックＰＢが下方へ移動し可動接触子４の各可動接点４２が絶縁体９の互いに反対面にそれぞれ弾接することにより接点が一時的にオフされる。
【００１９】
押釦ブロックＰＢがさらに下方へ移動すると、図５（ｃ）に示すように可動接触子４の各可動接点４２が常開端子板３の常開固定接点部３１に互いに反対面においてそれぞれ弾接することにより可動接触子４と復帰ばね７とを介して共通端子６２と常開端子３２とが電気的に接続される。このとき、押釦キャップ８は段８２よりも環状片８１に近い部位が段８２よりも環状片８１から離れた部位の内側へ入り込むように撓む。押釦５への押力が除かれると、押釦ブロックＰＢは復帰ばね７のばね力によって復帰し、各可動接点４２は再び常閉端子板２の常閉固定接点部２１の互いに反対面にそれぞれ弾接する。
【００２０】
【特許文献１】
特開平８−９６６５７号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平５−２７４９４９号公報（第２頁、第１図）
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、接点の開閉時には常閉固定接点部２１又は常開固定接点部３１と可動接点４２との間にアーク放電が発生し、このアーク放電によって常閉固定接点部２１や常開固定接点部３１や可動接点４２が消耗する。容量の大きい負荷を開閉する場合、特にこの消耗が激しいために、接触抵抗が許容範囲を超えるまでの耐用回数が少なくなる。
【００２２】
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、その目的は、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能なスイッチの接点構造を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、固定接点と、固定接点に隣接して配置された絶縁体と、固定接点と絶縁体との少なくとも一方に摺接する可動接点を有し可動接点が固定接点に摺接する位置と可動接点が絶縁体に摺接する位置との間で固定接点の可動接点が摺接する面に沿って移動自在とした可動接触子とを備え、絶縁体の可動接点が摺接する面を固定接点の可動接点が摺接する面よりも可動接点側へ突出させたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、接点の開閉が切り替わる際に可動接点が絶縁体に沿って移動することにより、固定接点の可動接点が摺接する面に沿った方向のみならず固定接点の可動接点が摺接する面に交差する方向にも移動する。従って、絶縁体の可動接点が摺接する面と固定接点の可動接点が摺接する面とを面一とする場合に比べ、可動接触子の移動距離に対する可動接点の移動距離が増加し、可動接触子の移動速度を同じとしても接点開閉時のアーク放電の持続時間が短縮されることにより、可動接点及び固定接点の消耗が抑制されるから、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【００２５】
請求項２の発明は、固定接点と、２個の可動接点を備え各可動接点がともに固定接点から離れる閉位置と各可動接点がともに固定接点に接触する開位置との間で移動自在とした可動接触子とを備え、２個の可動接点のうち一方は他方よりも後に固定接点に接触し且つ先に固定接点から離れるように各可動接点の位置と固定接点の形状とを設定したことを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、可動接点のうち後に固定接点に接触し且つ先に固定接点から離れる一方の可動接点が固定接点に離接する際には、常に他方の可動接点が固定接点に接触していることになる。従って、前記一方の可動接点と固定接点との間のアーク放電の発生が防止され、前記一方の可動接点を保護することができるから、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【００２７】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、可動接触子は固定接点の可動接点が接触する面に沿って移動するものであって、可動接触子が開位置から閉位置に移動する際に、可動接点のうち先に固定接点に接触し且つ後に固定接点から離れる可動接点に、固定接点の該可動接点が接触する面よりも突出した位置で接触する絶縁体を備えることを特徴とする。
【００２８】
この発明によれば、可動接点のうち先に固定接点に接触し且つ後に固定接点から離れる一方の可動接点が、固定接点に離接する際に絶縁体に沿って移動することにより、固定接点の前記一方の可動接点が摺接する面に沿った方向のみならず固定接点の前記一方の可動接点が摺接する面に交差する方向にも移動する。従って、絶縁体の前記一方の可動接点が摺接する面と固定接点の前記一方の可動接点が摺接する面とを面一とする場合に比べ、可動接触子の移動距離に対する前記一方の可動接点の移動距離が増加し、可動接触子の移動速度を同じとしても離接時のアーク放電の持続時間が短縮されることにより、前記一方の可動接点及び固定接点の消耗が抑制されるから、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。以下では本発明を押釦スイッチに適用した実施形態について説明する。但し、本発明は押釦スイッチに限らず、種々のスイッチに適用可能である。
【００３０】
（実施形態１）
本実施形態は絶縁体９の形状に特徴を有し、その他の構成は従来例と同様であるので、共通する部分については説明を省略する。
【００３１】
本実施形態の絶縁体９は、図１（ａ）に示すように常閉端子板２及び常開端子板３の両側に突出させてある。また、絶縁体９の上下の端部には、上下の端に近付くほど絶縁体９の前後（図１（ａ）の左右）の幅寸法を常閉端子板２及び常開端子板３の厚さ寸法に近付ける傾斜面９１が設けられている。
【００３２】
図１（ｂ）に矢印Ａ２で示すように可動接点４２が常閉固定接点部２１から離れるときと、図１（ｃ）に矢印Ａ４で示すように示すように可動接点４２が常開固定接点部３１から離れるときとには、それぞれ可動接点４２が上下方向だけでなく矢印Ａ３，Ａ５で示すように左右方向でも常閉固定接点部２１又は常開固定接点部３１から離れる。このとき、絶縁体９に傾斜面９１が設けられていることにより、必要な操作力が小さくなっている。
【００３３】
上記構成によれば、絶縁体９と常閉固定接点部２１及び常開固定接点部３１とを面一とする場合に比べ、可動接触子４の移動距離に対する可動接点４２の移動距離が増加するから、押釦５の操作部５３を同じ速さで操作しても接点開閉時のアーク放電の持続時間が短くなることにより、可動接点４２と常閉固定接点部２１と常開固定接点部３１との消耗が防止される。従って、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。つまり、容量の大きい負荷の開閉に使用することができ、且つ従来例に比べて耐用回数が増加する。
【００３４】
（実施形態２）
本実施形態は可動接点４２の配置に特徴を有し、その他の構成は従来例と同様であるので、共通する部分については説明を省略する。
【００３５】
図２（ａ）に示すように図２（ａ）の右側（以下、「右側」と呼ぶ。）の可動接点４２を左側の可動接点４２よりも下側に配置してある。また、本実施形態では常開端子３は使用しないものとする。つまり、本実施形態では常閉端子板２の常閉固定接点部２１のみが固定接点である。
【００３６】
図２（ａ）に示すように各可動接点４２がそれぞれ常閉固定接点部２１に接触した状態から、押釦５の操作部５３を押操作して矢印Ａ６で示すように押釦ブロックＰＢを下方に移動させると、図２（ｂ）に示すように右側の可動接点４２が先に常閉固定接点部２１から離れ、その後左側の可動接点４２が常閉固定接点部２１から離れる。また、押釦５への押力を解除したときには、押釦ブロックＰＢの復帰に伴って左側の可動接点４２、右側の可動接点４２の順で常閉固定接点部２１に接触する。
【００３７】
上記構成によれば、先に常閉固定接点部２１から離れる一方の可動接点４２（以下、「接続用の可動接点４２」と呼ぶ。）と常閉固定接点部２１とが離接するときには常に他方の可動接点４２（以下、「接点保護用の可動接点」と呼ぶ。）が常閉固定接点部２１に接触していることになる。従って、接続用の可動接点４２と常閉固定接点部２１との間にはアーク放電が発生しないから、先に常閉固定接点部２１から離れる可動接点４２を保護して負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【００３８】
（実施形態３）
本実施形態は絶縁体９の形状に特徴を有し、その他の構成は実施形態２と同様であるので、共通する構成については同じ符号を付して説明を省略する。
【００３９】
本実施形態の絶縁体９は、接点保護用の可動接点４２が接触する面を、常閉固定接点部２１において接点保護用の可動接点４２が接触する面よりも突出させてある。また、絶縁体９において常閉固定接点部２１よりも突出した部位の上下の端部には、上下の端に近付くほど絶縁体９の突出寸法を小さくする傾斜面９１を設けてある。
【００４０】
図３（ａ）に示すように各可動接点４２がそれぞれ常閉固定接点部２１に接触した状態から、矢印Ａ７で示すように可動接触子４を下方へ移動させたときには、図３（ｂ）に示すように接点保護用の可動接点４２が絶縁体９に沿って移動することにより、接点保護用の可動接点４２が上下方向だけでなく矢印Ａ８で示すように左右方向でも常閉固定接点部２１から離れる。このとき、絶縁体９に傾斜面９１が設けられていることにより、必要な操作力が小さくなっている。
【００４１】
上記構成によれば、実施形態２に比べ、可動接触子４の移動距離に対する接点保護用の可動接点４２の移動距離が増加する。従って、押釦５の操作部５３を操作する速さを同じとしても接点開閉時のアーク放電の持続時間が短縮されることにより、接点保護用の可動接点４２及び常閉固定接点部２１の消耗が防止される。つまり、より長期に亙って接点保護用の可動接点４２が機能するから、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【００４２】
【発明の効果】
請求項１の発明は、固定接点に隣接する絶縁体において可動接点が接触する面は固定接点において可動接点が接触する面よりも突出させてあるので、可動接点は、固定接点に離接する際に、絶縁体に沿って移動することにより固定接点の接触面に沿った方向のみならず固定接点の接触面に交差する方向にも移動する。従って、絶縁体の可動接点が摺接する面と固定接点の可動接点が摺接する面とを面一とする場合に比べ、可動接触子の移動距離に対する可動接点の移動距離が増加し、可動接触子の移動速度を同じとしても接点開閉時のアーク放電の持続時間が短縮されることにより、可動接点及び固定接点の消耗が抑制されるから、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【００４３】
請求項２の発明は、２個の可動接点のうち一方は他方よりも後に固定接点に接触し且つ先に固定接点から離れるように各可動接点の位置と固定接点の形状とが設定されているので、可動接点のうち後に固定接点に接触し且つ先に固定接点から離れる一方の可動接点が固定接点に離接するときには、常に他方の可動接点が固定接点に接触していることになる。従って、前記一方の可動接点と固定接点との間にアーク放電が発生せず、前記一方の可動接点を保護することができるから、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【００４４】
請求項３の発明は、請求項２の発明において、可動接触子が開位置から閉位置に移動する際に、可動接点のうち先に固定接点に接触し且つ後に固定接点から離れる一方の可動接点に、固定接点の該可動接点が接触する面よりも突出した位置で接触する絶縁体を備えるので、前記一方の可動接点は、固定接点に離接する際に、絶縁体の固定接点よりも突出した面に沿って移動することにより、固定接点の接触面に沿った方向のみならず固定接点の接触面に交差する方向にも移動する。従って、絶縁体の可動接点が摺接する面と固定接点の可動接点が摺接する面とを面一とする場合に比べ、可動接触子の移動距離に対する前記一方の可動接点の移動距離が増加し、可動接触子の移動速度を同じとしても接点開閉時のアーク放電の持続時間が短縮されることにより、前記一方の可動接点及び固定接点の消耗が抑制されるから、負荷容量の増大への対応並びに耐用回数の増加が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１の動作を示す説明図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる段階を示す。
【図２】本発明の実施形態２の動作を示す説明図であり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ異なる段階を示す。
【図３】本発明の実施形態３の動作を示す説明図であり、（ａ），（ｂ）はそれぞれ異なる段階を示す。
【図４】スイッチの一例を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）は一部破断した平面図である。
【図５】従来例の動作を示す説明図であり、（ａ）〜（ｃ）はそれぞれ異なる段階を示す。
【符号の説明】
４可動接触子
９絶縁体
２１常閉固定接点部
３１常開固定接点部
４２可動接点

Claims

固定接点と、固定接点に隣接して配置された絶縁体と、固定接点と絶縁体との少なくとも一方に摺接する可動接点を有し可動接点が固定接点に摺接する位置と可動接点が絶縁体に摺接する位置との間で固定接点の可動接点が摺接する面に沿って移動自在とした可動接触子とを備え、絶縁体の可動接点が摺接する面を固定接点の可動接点が摺接する面よりも可動接点側へ突出させたことを特徴とするスイッチの接点構造。
固定接点と、２個の可動接点を備え各可動接点がともに固定接点から離れる閉位置と各可動接点がともに固定接点に接触する開位置との間で移動自在とした可動接触子とを備え、２個の可動接点のうち一方は他方よりも後に固定接点に接触し且つ先に固定接点から離れるように各可動接点の位置と固定接点の形状とを設定したことを特徴とするスイッチの接点構造。
可動接触子は固定接点の可動接点が接触する面に沿って移動するものであって、可動接触子が開位置から閉位置に移動する際に、可動接点のうち先に固定接点に接触し且つ後に固定接点から離れる可動接点に、固定接点の該可動接点が接触する面よりも突出した位置で接触する絶縁体を備えることを特徴とする請求項２記載のスイッチの接点構造。